灵昆特大桥栈桥钢管桩计算分析.pdf

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1、２０１４年第１１期（总第１４０期）经济建设交通工程灵昆特大桥栈桥钢管桩计算分析■黄彦鑫■中铁四局集团第二工程有限公司，江苏苏州　２１５１３１摘要：过对温州市灵昆特大桥的钢栈桥施工方法阐述，并对栈桥下部结构的钢管桩承载力和稳定性进行了验算，以供类似工程参考。关键词：钢栈桥施工方法计算分析１　工程概况图１　钢管桩荷载布置图温州市域铁路Ｓ１线一期工程土建施工ＳＧ１４标段工程为灵昆特大深水区钢管桩的单桩最大承载力计算参见下图．桥，位于温州市龙湾区和灵昆岛内，自永强机场地下站起高架跨越瓯江南口，上跨甬台温高速公路复线，并行灵昆岛滨水南路至一期工程终点半岛二站，采用栈桥运送建筑

2、材料。灵昆特大桥栈桥连接瓯江南北两岸，是桥梁主墩施工平台和陆地连接的纽带，也是南北两岸施工运输的主要通道。本栈桥除桥面系采用砼面板外，其它结构采用钢结构设计，设计年限３６个月。图２　钢管桩荷载布置图４３６．８＋７２２　方案叙述Ｐｍａｘ＝＋９５．９×５．１５＝６６３．５ｋＮ３栈桥桥面净宽７０ｍ，上部构造是０２ｍ厚混凝土桥面板和贝雷梁。（１）敞口薄壁钢管桩极限抗压静摩阻力公式：［１］栈桥纵梁采用７排单层３２１型贝雷梁，间距为０９＋１４＋０９＋１４＋０９＋０４５（ｍ），贝雷梁采用６跨一联，跨度１２ｍ。Ｐｊ＝(λｓＵτｉｌｉ＋λｐＡσＲ)栈桥下部采用２Ｈ５

3、０型钢承重梁支撑在φ８００×８ｍｍ钢管桩，采用（２）桩的入土深度确定２根横向间距５２ｍ形式。在深水区承重梁采用２Ｉ３６型钢，承重梁支撑取钢管桩的入土深度，滩涂区为：ｈ≥２８ｍ；深水区为：ｈ≥３２ｍ在φ５２９×８ｍｍ钢管桩上，钢管桩采用３根，钢管桩横向间距２６ｍ；钢（３）钢管桩极限抗压静摩阻力管桩平联采用［２０槽钢。夹粉砂淤泥：τｌ＝１６ｋＰａ；σＲ＝５０ｋＰａ；淤泥质粘土：τｌ＝１８ｋＰａ；σＲ３　施工步骤＝６０ｋＰａ；３．１　钢管桩定位将以上数据代入上式可得钢管桩极限抗压静摩阻力如下：栈桥钢管桩的定位采用贝雷桁架与型钢加工形成一个整体悬臂导滩涂区钢管桩（桩长２

4、５ｍ）：向架，导向架末端与已铺设完成的栈桥前端贝雷梁销接，导向架前端按Ｐｊ＝(λｓＵτｉｌｉ＋λｐＡσＲ)＝９３１４ｋＮ＞８６２３ｋＮ，承载力满足要求。设计的桩位预留孔位并设置导向系统。先利用已形成的栈桥作为待施深水区钢管桩（桩长２８ｍ）：工钢管桩的粗定位导向，再利用前端导向架上的微调系统完成钢管桩Ｐｊ＝(λｓＵτｉｌｉ＋λｐＡσＲ)＝７６８５８ｋＮ＞６６３５ｋＮ，承载力满足要求。的精确定位。本栈桥滩涂区域采用两根Φ８００×８ｍｍ钢管桩；深水区域采用三根３．２　钢管桩的施沉Φ５２９×８ｍｍ钢管桩。导向架上的钢管桩限位板焊接完成，钢管桩下落至河床底部，并对

5、４２　钢管桩稳定性验算钢管桩进行垂直度调整稳定后，进行钢管桩施沉作业。采用履带吊将桩顶轴力主要是栈桥自重和桥面汽车或履带吊的重量，根据栈桥液压振动锤起吊至竖起的钢管桩顶口处，操作液压振动锤使其液压钳计算书，两个桩时，单桩取８６２３ｋＮ；三根桩时，单桩取６６３５ｋＮ。控制夹紧钢管桩，开启振动开关，钢管桩在振动锤起振力的作用下，振动下工况为沿涌潮方向栈桥桩基稳定性。因此，栈桥桩基横桥向可简化为沉。［４５６．］门架，栈桥桩基纵桥向简化为独立柱。在钢管桩施沉过程中随时检测垂直度，限差控制在１％以内。当钢（１）桩基横桥向稳定性计算管桩施沉至导向架平面上５０ｃｍ处时，

6、解除振动锤，拆除导向架。然后浅滩区栈桥桩基采用两根Φ８００×８ｍｍ钢管桩。对钢管桩进行二次施沉，施打至设计标高。５３．３　平联、斜撑及分配梁安装ＥＩ桩的嵌固点计算：Ｔ＝（港口工程桩基规范）ｍｂ钢管桩下沉结束后，进行平联、斜撑与钢管桩之间焊接连接。槡０土层为淤泥土，式中ｍ取２０００ｋＮ／ｍ４３．４　贝雷梁的运输和架设ｂ０＝２ｄ贝雷梁架设前先在横梁上放样，定出准确位置并安装减振橡胶垫，其中ｄ＝０８００ｍ，ｂ０＝１６ｍ，Ｅ＝２０６×１０８ｋＰａ然后用履带式起重机吊装一个贝雷梁安装单元与已建成的栈桥贝雷梁将数据带入得：Ｔ＝２５相连，并焊接限位器，然后依次安装下一个安

7、装贝雷梁单元及花架。３．５　桥面系施工嵌固点深度：Ｚｍ＝ηＴ＝１．８２．５＝４．５ｍ（η值取１８）计算模型如下图：砼面板在预制场制造并达到龄期后，用平板车运送至栈桥现场，吊装铺设。并安装Ｕ型限位器，焊接面板间用连接板。４　施工计算钢栈桥作为施工材料、机械设备运转的主要通道，同时作为施工人［２］员上下班的便道，主要承受竖向施工车辆及人群荷载，主要计算下［３］部结构的钢管桩承载力及稳定性。４．１　钢管桩承载力计算浅滩区钢管桩的单桩最大承载力计算参见图１．４３６．８＋７２Ｐｍａｘ＝＋９５．９×５．１５×（１＋１．２／５．２）＝８６２．３ｋＮ２图３　计算模型图４　栈